Mn0.6 Zn0.4 Fe2 O4 磁性亚微球的可控合成及磁性能

采用溶剂热法制备了单分散Mn0.6Zn0.4Fe2O4磁性亚微米球, 研究了反应工艺参数对磁性亚微米球结构形貌、 直径和静磁性能的影响规律. 研究发现, 随着反应时间的延长, 体系中的金属离子首先水解沉淀, 形成羟基氧化铁及Mn, Zn氢氧化物, 然后脱水转化为Mn0.6Zn0.4Fe2O4球形纳米粒子, 这些纳米粒子发生团聚, 形成结构疏松、 大小不均匀的亚微米粒子, 最后通过Ostwald熟化过程, 形成致密的单分散亚微米球. 降低反应溶液的pH值、 增加乙二醇或聚乙二醇的用量, 均会使亚微球的直径增大, 并可在150~500 nm范围内调控微球的粒径; 但组成磁性亚微球的纳米粒子的粒径逐渐减小, 产物的饱和磁化强度增大, 矫顽力和剩磁减小.     

柠檬酸络合法制备La2CuO4纳米晶

以硝酸镧和硝酸铜为起始原料,柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了La₂CuO₄纳米晶。通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜研究了柠檬酸的加入量对La₂CuO₄纳米粉体相组成、显微结构的影响,并采用Kissinger方法研究了La₂CuO₄纳米晶的合成活化能。结果表明：600 ℃煅烧保温2 h后,可获得单一物相的La₂CuO₄,晶粒为类钙钛矿型结构,晶粒尺寸为60~80 nm,分布集中;在制备过程中提高柠檬酸的加入量能够降低La₂CuO₄晶体的合成活化能,当柠檬酸与溶液中阳离子(La³⁺和Cu²⁺)的物质的量的比由1∶1增加至1.5∶1时,La₂CuO₄纳米晶的合成活化能由147.0 kJ·mol^-1降低到133.4 kJ·mol^-1。     

镝掺杂铁氧体纳米晶的制备、表征和磁性

采用化学共沉淀法制备出了镝掺杂铁氧体纳米晶, 利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、古埃磁天平、振动样品磁强计(VSM)、X射线能谱仪(EDX)等仪器对产物进行了表征, 研究了Dy^3＋掺杂量对铁氧体纳米晶的结构、磁性和粒度的影响. 结果表明: 适量稀土元素镝离子的掺杂可以提高尖晶石型铁氧体的磁性、降低矫顽力, 当n(Fe^3＋)∶n(Dy^3＋)＝14∶1时其磁性最强. Dy^3＋替代或充填进入了尖晶石晶格, 且主要占据B位. 掺杂了镝的铁氧体磁性纳米粒子粒度变小, 且分布更集中、均匀, 当Dy^3＋加入量为n(Fe^3＋)∶n(Dy^3＋)＝14∶1时铁氧体纳米粒子的平均粒径由掺杂前的14 nm降低到到8 nm. 这种具有超顺磁性的软磁铁氧体纳米晶可应用于纳米磁液领域.     

三种不同的纳米钴铁氧体热分解过程、结构和磁性的对比研究

为了改善钴铁氧体材料的性能,本研究采用溶胶-凝胶法,制备出三种具有尖晶石结构的纳米钴铁氧体.经前躯体热分解反应过程分析,产品X射线衍射分析,磁性分析测定,结果表明三种钴铁氧体的各个热分解阶段分别是由若干个反应复合而成,各个热分解阶段的活化能各不相同;产品为平均粒径50～60nm左右的尖晶石相:矫顽力及比饱和磁化强度分别呈不同的变化趋势,因为LaCl3.nH2O代替部分CoCl26H20后,稀土离子进入尖晶石晶格导致磁电子的自旋倾斜,材料矫顽力下降,但LaCl3.nH2O代替部分FeCl2.4H2O后这是由于稀土离子4f层电子受到外层电子的屏蔽保护,可通过自旋-轨道偶合对磁各向异性产生贡献,使矫顽力有明显的提高.     

磁性Fe3O4纳米晶的电化学制备及在线混凝过程研究

以铁片和碳纤维为电极,采用电化学法实现了磁性Fe3O4纳米晶混凝剂的快速制备、在线混凝和磁性过滤的预处理过程.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对磁性Fe3O4纳米晶进行了表征.结果表明,所制备的磁性Fe3O4纳米晶具有均匀的晶体尺寸,粒子尺寸分布在30~100 nm之间.利用Fe3O4纳米晶对高浊度高岭土悬浊液进行了混凝研究,并在外加磁场的作用下实现了絮凝体和水体的快速分离.结果证实电化学法磁混凝技术能够快速高效去除污水浊度,省去了机械过滤过程.理论研究结果表明,磁性Fe3O4纳米晶去除浊度的过程是电荷中和与沉淀卷扫共同作用的结果,而电荷中和过程发生是由于电化学制备Fe3O4纳米晶时表面电荷种类的均一性.     

室温固态反应制备纳米Ba1－xSrxTiO3固溶体及其结构与介电性能研究

采用室温固态反应合成了一系列Ba_1－xSr_xTiO₃固溶体纳米粉末(0≤x≤1.0). 经XRD物相分析和d-间距-组成图证明, 产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体. TEM形貌观察, 粒子基本为球形, 平均粒径40 nm. 该方法具有产率高, 无需溶剂, 对环境无污染等优点. 通过制陶实验, 分别测定了该系列固溶体的室温介电常数、介电损失以及介电常数随温度的变化. 结果发现, 采用室温固态反应在BaTiO₃中掺入适量锶, 由于掺杂离子均匀进入母体晶格, 引起居里点降低, 室温介电常数达11000以上, 介电损耗由BaTiO₃纯相的0.03 (3%)降为0.008 (0.8%). 纳米粉体的烧结温度为1180 ℃, 比传统微米级粉体的烧结温度降低100～150 ℃.     

Fe3O4纳米晶的简单调控合成、表征及磁性能

采用醋酸铵作保护剂在200℃下制备了单分散的400 nm粒径的Fe3O4空心纳米球.通过改变实验条件,对产品的形貌、内部结构和粒径进行了调控合成,得到了粒径范围在100～200 nm的实心纳米球和片形结构的Fe3O4纳米材料.采用SEM、TEM和XRD等对样品进行了表征.结果表明,所得尖晶石型Fe3O4纳米晶粒径均匀,分散度好.利用振动样品磁场计检测了不同形貌样品的磁性能.结果显示,Fe3O4纳米空心球的饱和磁化强度和矫顽力均大于Fe3O4纳米片的对应值.     

CoFe2-xRExO4(RE=Tb,Dy)纳米晶薄膜的化学合成及磁性

以溶胶-凝胶法制备了稀土铽或镝掺杂的钴尖晶石铁氧体纳米晶薄膜.考察了Tb或Dy的掺杂量及晶化条件对晶相的影响.结果表明,稀土离子的掺杂量x超过0.3时,样品很难形成尖晶石单相.原子力显微镜对纳米晶薄膜表面形貌的观测显示,溶胶-凝胶法制备的薄膜粒度可控制在20～50nm,且具有较高的表面平整度.对于厚度为200nm的薄膜,均方根粗糙度仅为4～5nm.磁特性研究发现,掺杂Tb或Dy的样品矫顽力明显提高.     

氮和碳共掺杂TiO2纳米晶的制备及可见光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源, 冰醋酸为抑制剂, 超细铵盐为固体载体, 采用新型溶胶-凝胶法制备了氮和碳共掺杂TiO2纳米晶(N-C-TiO2) 光催化剂. 透射电子显微镜(TEM)结果表明, N-C-TiO2样品颗粒均匀, 尺寸细小, 且分散性好; 热失重分析(TGA)、 X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)研究结果表明, 复合干凝胶经低温热处理, 使铵盐载体分解、 挥发去除, 样品为单一的锐钛矿相, N和C原子扩散进入晶格结点或间隙位置, 与TiO2化学键结合; 氮气等温吸附-脱附结果表明, 样品比表面积高达356 m2/g, 孔体积为0.27 mL/g. 以氙灯为可见光光源, 罗丹明B水溶液为模拟污染物, P25为参比催化剂, 在辐射强度为100 mW/cm2的可见光照射条件下, N-C-TiO2具有很高的光催化活性, 其可见光催化活性明显高于P25.     

低热固相反应制备ni0.6cu0.2zn0.2fe2o4纳米晶铁氧体

低热固相反应;溶胶凝胶;nicuzn铁氧体     

纳米晶稀土永磁材料的制备和磁性

介绍了纳米晶稀土永磁材料的制备和磁性方面的有关研究工作, 主要内容有: 低钕快淬Fe3B基钕铁硼新型纳米晶复合稀土永磁材料的相结构与磁性, 快淬Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合稀土永磁材料的微结构与永磁性, 快淬Sm-Co基稀土永磁材料的织构与磁各向异性的关系, 以及纳米晶稀土永磁材料的矫顽力机制和模拟计算研究等.     

焙烧温度对Ni0.3Cu0.2Zn0.5Fe2O4纳米纤维的微结构和磁性能的影响

采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术成功制备了直径在100 nm左右的Ni_0.3Cu_0.2Zn_0.5Fe₂O₄铁氧体纳米纤维. 并使用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外变换光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对电纺的复合纳米纤维及其焙烧产物进行了表征. 实验结果表明, 复合纳米纤维在450 ℃焙烧时, 立方尖晶石结构就已基本形成. 随着焙烧温度的升高, 纳米纤维中Ni_0.3Cu_0.2Zn_0.5Fe₂O₄晶粒的尺寸逐渐增大, 纤维表面也越发粗糙, 其形貌逐渐向项链状结构转变. 与此同时, 目标纳米纤维的比饱和磁化强度(M_s)单调增大, 而矫顽力(H_c)则呈现先增大后减小的趋势, 在650 ℃达到最大值, 这暗示以纳米纤维形式存在的Ni_0.3Cu_0.2Zn_0.5Fe₂O₄的单畴临界尺寸可能在53 nm左右. 此外, 发现在单畴临界尺寸以下, Ni_0.3Cu_0.2Zn_0.5Fe₂O₄纳米纤维的矫顽力与其平均晶粒尺寸(D)的0.71次方成正比, 即H_c∝D^0.71, 较好地符合随机各向异性模型所预测的结果H_c∝D^2/3.     

聚苯胺/聚丙烯酰胺/镍锌铜铁氧体复合物的制备及电磁性能

采用溶液聚合法制备了聚苯胺/聚丙烯酰胺/镍锌铜铁氧体(PANI/PAM/Zn0.4Ni0.5Cu0.1Fe2O4)三元复合物. 利用X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计分别表征了样品的结构、形貌和磁性能, 用阻抗/材料分析仪测定了复合物在1 MHz～1 GHz的频率范围内的磁损耗和介电损耗, 并研究了聚苯胺和引发剂的相对含量对复合物的磁损耗和介电损耗的影响. 结果表明复合物中磁性粒子和聚合物之间具有一定的相互作用, 复合物在1 MHz～1 GHz的频率范围内具有较大电磁损耗能力.     

溶胶-凝胶法制备单磁畴m型六角钡铁氧体及磁性

sol-gel法;钡铁氧体;单磁畴;磁性     

Synthesis and Soft Magnetic Properties of Mg-doped Ni Nanoparticles

Mg-doped Ni nanoparticles with good soft magnetic properties were prepared with the sol-gel method and were sintered at 400, 500, 600, and 900℃ in argon atmosphere, respectively. The structure and magnetic properties of the samples were studied by means of X-ray diffraction, TEM, and VSM magnetometers. X-Ray powder diffraction results show that Ni-Mg solid solution was formed with the single phase of face-centered cubic（fcc） structure. The particle size became larger with the increase of temperature. When the sintering temperature was 400 °C, the particle size was 6.3 nm, whereas it was 46.2 nm at 900 °C. Both the saturation magnetization（Ms） and the coercivity were enhanced with the increase of the particle size. The Ms values of the samples ranged from 18.965 to 46.766 emu/g and the coercivity ranged from 1051.3568 to 9145.0848 A/m.     

纳米晶LaCoxFe1-xO3的合成、表征及湿敏特性

采用PEG溶胶-凝胶法合成了纳米晶LaCoxFe1-xO3, 并用DTA-TGA、XRD以及SEM对样品进行表征. 结果表明, 所有样品的原粉在600 ℃焙烧下都形成了稳定的钙钛矿纳米晶, Co含量对形成纳米晶的固相反应和纳米晶的平均粒子尺寸都有明显的影响. 此外, 还研究了纳米晶LaCoxFe1-xO3的湿敏特性, 发现在所有的样品中, LaCo0.3Fe0.7O3表现出比其它样品好的湿敏特性, 但是此材料只在相对湿度(RH)大于54%时对湿度的变化有较高的灵敏度, 掺杂适量的Na2CO3可以改善此材料的湿敏特性, 使它在全程湿度范围(RH 11%-95%)内对湿度变化都有很好的响应.     

Ni亚微米管装填Co金属丝同心复合结构有序阵列的模板合成及其磁性质

An ordered array of Ni submicrotubes with up to 35 μm in length has been successfully prepared by electrodeposition in the pores of alumina membrane modified with methyl-γ-diethylenetriaminopropyl-dimethoxysilane as pore-wall-modifying agent. Furthermore, using the array of Ni submicrotubes with an alumina membrane support as a “second-order-template”, the concentric composite structure of Co wires filling Ni submicrotubes was prepared by electrodeposition method. Magnetization measurements on the array of the Ni submicrotubes and the concentric composite structure of Co wires filling Ni submicrotubes revealed different uniaxial magnetic anisotropy.